01//atch: 12 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Το 01/\/atch, γιατί… "υπάρχουν 10 τύποι ανθρώπων στον κόσμο, αυτοί που διαβάζουν δυαδικό υλικό και αυτοί που δεν διαβάζουν" - μια γραμμή ετικετών κάθετος. Ο 01/\/atch είναι ένα δυαδικό ρολόι χειρός με μια οθόνη LED. Πρόσθετες λειτουργίες είναι προσβάσιμες μέσω συστήματος μενού κύλισης στη μήτρα LED 3x4. Τα τρέχοντα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν: μετρητή τάσης, δυαδικό μετρητή, λειτουργία κλαμπ και ένδειξη ώρας. Το ρολόι είναι πλήρως προγραμματιζόμενο. Οι μελλοντικές αναβαθμίσεις υλικολογισμικού θα περιλαμβάνουν: χρονόμετρο/χρονόμετρο, συναγερμό, ταχύμετρο/οδόμετρο ποδηλάτου, καταγραφή δεδομένων και προηγμένο μενού διαμόρφωσης. Δείτε το σε δράση: https://www.youtube.com/embed/l_tApl3JmmΌλα τα αρχεία του έργου είναι στο αρχείο.zip σε αυτήν τη σελίδα. Σχηματική και PCB σε μορφή Cadsoft Eagle. Firmware στο mikroBasic. Το κείμενο αυτού του οδηγού περιλαμβάνεται ως.odt (OO.org/open text) και.pdf αρχεία. Η τέχνη PCB επάνω στρώματος (καθρέφτης) περιλαμβάνεται ως. PDF έτοιμο για μεταφορά γραφίτη ή διαδικασία φωτογραφίας. Αντιγράφεται αρκετές φορές σε ένα μόνο φύλλο επειδή πρέπει να διπλασιάσω τις διαφάνειες. Το 01/\/atch εμπνεύστηκε από το Mini Dotclock και μια επακόλουθη συνομιλία στην περιοχή σχολίων: https://www.instructables.com /ex/i/47F2F12223BA1029BC6B001143E7E506Αυτό είναι επίσης ένα μισό βήμα προς ένα ρολόι nixie για τοποθέτηση επιφάνειας στο οποίο δουλεύω. Το έργο 01/\/atch είναι μια εισαγωγή στα εξαρτήματα τοποθέτησης στην επιφάνεια και τη λογική διατήρησης χρόνου χωρίς την πρόσθετη πολυπλοκότητα μιας τροφοδοσίας σωλήνα nixie. (https://www.instructables.com/ex/i/2C2A7DA625911029BC6B001143E7E506/?ALLSTEPS) Λίγο googling έβγαλε αυτό το δυαδικό ρολόι στο thinkgeek: https://www.thinkgeek.com/gadgets/watches/6a17/The 01/ \/atch βασίζεται σε ένα PIC16F913/6. Αυτός ο PIC επιλέχθηκε αρχικά επειδή είχε πρόγραμμα οδήγησης LCD υλικού. Νόμιζα ότι θα μπορούσα να μετατρέψω το πρόγραμμα οδήγησης LCD σε πολυπλέκτη LED με μερικά τρανζίστορ. Αυτό αποδείχθηκε ότι δεν ισχύει. Εξακολουθεί να είναι μια καλή επιλογή γιατί διαθέτει τόνους προγραμματισμού και πολύ λίγες περιορισμένες ακίδες εισόδου/εξόδου. Το F913 κοστίζει περίπου 2,00 $ στο Mouser. PIC16F913 Λεπτομέρειες: https://www.microchip.com/stellent/idcplg? IdcService = SS_GET_PAGE & nodeId = 1335 & dDocName = en020199PIC16F916 Λεπτομέρειες (ίδια με 913, με περισσότερο χώρο // www.): microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1335&dDocName=en020201PIC16F913/6 Datasheet (μορφή PDF): https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41250E από τα αρχεία Eagle Board με Eagle3D και POV ray: https://www.matwei.de/doku.php? id = el: eagle3d: eagle3d

Βήμα 1: Εμφάνιση

Η δυαδική οθόνη αποτελείται από 12 LED σε μήτρα 3x4. Κάθε στήλη από τέσσερις λυχνίες LED αντιπροσωπεύει ένα "nibble" τεσσάρων bit ή μισό byte. Κάθε στήλη μπορεί να εμφανίζει 0-15 σε δυαδική μορφή (1+2+4+8 = 15). Ο χρόνος εμφανίζεται στις τρεις σειρές ως ώρες/δεκάδες λεπτά/λεπτά. Αυτό δεν είναι πραγματικό δυαδικό, αλλά ένα απλοποιημένο υποσύνολο που κάνει το ρολόι ευκολότερο να διαβαστεί. Το ρολόι thinkgeek, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί δυαδικό «αληθινό» για να αναπαριστά λεπτά με ένα ολόκληρο byte. Όποιο κι αν προτιμούσα, ο πραγματικός geek θα έδειχνε χρόνο χρησιμοποιώντας την εποχή του Unix, σε δυαδικό επίπεδο! (https://en.wikipedia.org/wiki/Unix_timestamp) Το πολυπλέκτη LED είναι απλό. Οι σειρές (4) συνδέονται με τις ακίδες του PIC μέσω αντιστάσεων περιορισμού ρεύματος. Χρησιμοποιείται μόνο μία αντίσταση περιορισμού ρεύματος για κάθε σειρά, επειδή ανάβει μόνο μία λυχνία LED ανά σειρά. Τα LED λειτουργούν στα 20ma, χρησιμοποιώντας αντιστάσεις 56 ohm (56ohm @ 3 volts = 20ma). Οι λυχνίες LED θα μπορούσαν να λειτουργήσουν υψηλότερα επειδή είναι πολλαπλές, το φύλλο δεδομένων απαριθμούσε κάτι περίπου 40ma. Θεωρώ ότι είναι πολύ φωτεινά μόνο σε 20ma πολυπλεξικά. Οι στήλες (3) συνδέονται με τη γείωση με τρανζίστορ NPN. Τα τρανζίστορ αλλάζουν με ακίδες PIC μέσω αντιστάσεων 1Kohm. Το multiplex λειτουργεί με τη γείωση μιας στήλης LED μέσω του τρανζίστορ ενώ φωτίζει τις σωστές σειρές LED για αυτήν τη στήλη. Αυτό επαναλαμβάνεται για κάθε στήλη διαδοχικά, κάνοντας τη μήτρα να φαίνεται να είναι συνεχώς αναμμένη. Το PIC Timer0 οδηγεί το multiplex. Μετράει σε 256 και μετά αλλάζει τις τιμές γραμμών και τη γειωμένη στήλη. Τρανζίστορ: NPN Transistor, NPN/ 32V/ 100mA, (Mouser #512-BCW60D $ 0,05).

Βήμα 2: Επιλογή LED

Σε αυτό το ρολόι, χρησιμοποιήθηκαν κίτρινες και κόκκινες λυχνίες LED «1206» με περιοριστική αντίσταση ρεύματος 56 ohm. Τα χρώματα επιλέχθηκαν για χαμηλό κόστος. Τα κόκκινα, κίτρινα και πορτοκαλί LED είναι περίπου 10 σεντ το καθένα, ενώ τα μπλε LED είναι 40 σεντ και πάνω. Εκτός αυτού, το μπλε LED είναι σίγουρα άψυχο τώρα. Αν βρείτε λίγο μοβ, ενημερώστε με.

Η εικόνα δείχνει τους 5 τύπους LED που έκανα οντισιόν. Mouser Part # Manufacturer Color Cost 859-LTST-C171KRKT Lite-On SMT LED Red, Clear $ 0.130 859-LTST-C171KSKT Lite-On SMT LED Yellow, Clear $ 0.130 859-LTST-C150KFKT Lite-On SMT LED Orange, Clear $ 0.130 638- 121SURCS530A28 Everlight LED SMD Red Water Clear $ 0.110 638-1121UYCS530A28 Everlight LED SMD Yellow Water Clear 0.110 $ Everlight κόκκινο και κίτρινο χρησιμοποιήθηκαν στο πρωτότυπο ρολόι. Μου αρέσει περισσότερο το Lite-On κόκκινο και πορτοκαλί, θα χρησιμοποιηθούν στο επόμενο ρολόι που θα φτιάξω.

Βήμα 3: Διασύνδεση/Κουμπιά

Ένα geeky ρολόι χρειάζεται μια geeky διεπαφή. Οι χωρητικοί αισθητήρες αφής είναι ενθουσιασμένοι αυτήν τη στιγμή, αλλά απαιτούν αρκετά επιπλέον εξαρτήματα. Αντ 'αυτού, πήγα με έναν αισθητήρα αφής βασισμένου σε τρανζίστορ Darlington με κεφαλίδες pin ως σημείο επαφής. Τι πιο geek από μια κεφαλίδα καρφιτσών; Τίποτα. Πρώτη φορά είδα την ιδέα εδώ: (https://www.kpsec.freeuk.com/trancirc.htm):"Ένα ζεύγος Darlington είναι αρκετά ευαίσθητο για να ανταποκριθεί στο μικρό ρεύμα που περνάει από το δέρμα σας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάντε ένα διακόπτη αφής όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Για αυτό το κύκλωμα που απλώς ανάβει ένα LED, τα δύο τρανζίστορ μπορεί να είναι γενικής χρήσης τρανζίστορ χαμηλής ισχύος. Η αντίσταση 100kohm προστατεύει τα τρανζίστορ εάν οι επαφές συνδέονται με ένα κομμάτι σύρμα. "A Το τρανζίστορ PNP προστέθηκε σε αυτόν τον απλό σχεδιασμό (στη θέση του LED στο διάγραμμα) έτσι ώστε να μπορεί να δώσει υψηλή/χαμηλή απόδοση στο PIC. Μια πτυσσόμενη αντίσταση προστέθηκε μεταξύ του πείρου PIC και της γείωσης για να αποφευχθούν ψευδείς πιέσεις κουμπιών. Αυτός ο διακόπτης είναι στερεάς κατάστασης, αδιάβροχος και χαμηλής ισχύος - με την προστιθέμενη geekieness των κεφαλίδων καρφιτσών. Οι διακόπτες απενεργοποιούνται χρησιμοποιώντας το Timer2 στο PIC. Όταν πατάτε έναν διακόπτη, το Timer2 (χρονοδιακόπτης 8 bit) ξεκινά με ένα 16 -prescaler και 16 postcaler. Στο Timer2 διακόψτε τους ελέγχους PIC για να δείτε αν τα κουμπιά είναι ακόμα πατημένα. Μετά από δύο διαδοχικές διακοπές χωρίς πάτημα κουμπιών, ο χρονοδιακόπτης σταματά και τα κουμπιά ρυθμίζονται για περαιτέρω είσοδο. Ο επάνω διακόπτης συνδέεται με τον ακροδέκτη διακοπής PIC. Η εισαγωγή σε αυτήν την καρφίτσα μπορεί να βγάλει το PIC εκτός λειτουργίας αναστολής λειτουργίας. Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια τακτοποιημένη τεχνική διαχείρισης ενέργειας: ο PIC βρίσκεται σε κατάσταση χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας όταν η οθόνη δεν χρησιμοποιείται. Η εισαγωγή στα κουμπιά αφυπνίζει το PIC και συνεχίζει τη λειτουργία του. Τρανζίστορ: Darlington Transistor, SOT-23, (Mouser #512-MMBT6427, $ 0,07). PNP Transistor, SOT-23, (Mouser #512-BCW89, $ 0,06).

Βήμα 4: Κράτηση χρόνου

Η σημείωση εφαρμογής Microchip 582 περιγράφει τις βασικές αρχές πίσω από ένα ρολόι χαμηλής ισχύος, βασισμένο σε PIC. (Http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1824&appnote=en011057) Το ρολόι είναι απλό και κομψό. Ένας κρύσταλλος ρολογιού 32.768kHz συνδέεται με τις ακίδες ταλαντωτή timer1 του PIC. Ο χρονοδιακόπτης είναι εξαιρετικός για αυτό, επειδή μπορεί να αυξηθεί ακόμη και όταν ο PIC κοιμάται. Το Timer1 έχει ρυθμιστεί να μετράει στα 65536 (2 δευτερόλεπτα στα 32.768kHz) και να αφυπνίζει το PIC από τον ύπνο με μια διακοπή. Όταν ο PIC ξυπνήσει, αυξάνει τον χρόνο κατά δύο δευτερόλεπτα. Το PIC είναι μόνο ενεργό και καταναλώνει ενέργεια για σύντομο χρονικό διάστημα κάθε λίγα δευτερόλεπτα. Χρησιμοποίησα ένα φτηνό κρύσταλλο ρολογιού χαλαζία από το Citizen. Αν και το όνομα Citizen μπορεί να δώσει νομιμότητα στο ρολόι μου. Το CFS206 (12,5pf) έχει περίπου +/- 1,7 λεπτά ετησίως (20ppm). Δύο πυκνωτές 33pF συμπληρώνουν το εξωτερικό κύκλωμα κρυστάλλου. Το 33pF είναι μάλλον λίγο, αλλά ήταν διαθέσιμο τοπικά σε λογική τιμή. Ένας καλύτερος κρύσταλλος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για πιο ακριβή χρόνο. Crystal: Citizen KHz Range Crystals, 32.768 KHZ 12.5pF, (mouser #695-CFS206-327KFB, $ 0.30). Πυκνωτές: 2x33pF, 1206 SMD.

Βήμα 5: Μετρητής τάσης

Σαν να μην είχαμε βυθιστεί στα βάθη της geekerie με ένα δυαδικό ρολόι, χτυπάμε μια αναφορά τάσης και έναν πείρο εισόδου για να κάνουμε έναν μετρητή τάσης. Η αναφορά τάσης είναι το Microchip MCP1525. Πρόκειται για μια αναφορά 2,5 volt με εύρος λειτουργίας από 2,7 έως 10+ βολτ. Στο εικονιζόμενο ρολόι χρησιμοποιείται το πακέτο TO-92, αν και τα μελλοντικά ρολόγια θα χρησιμοποιούν την έκδοση επιφανείας (SOT-23). Η αναφορά τροφοδοτείται από έναν πείρο PIC, ώστε να μπορεί να απενεργοποιηθεί για εξοικονόμηση ενέργειας. Σε αυτό το σημείο μπορούμε να μετρήσουμε έως και 2,5 βολτ χρησιμοποιώντας τον Αναλογικό Digitalηφιακό Μετατροπέα του PIC. Το κάνουμε αυτό ένα βήμα παραπέρα και προσθέτουμε ένα διαχωριστή τάσης αντίστασης στην είσοδο του πολύμετρου. Χρησιμοποιώντας δύο αντιστάσεις (100Κ/10Κ) διαιρούμε την τάση εισόδου με 11 δίνοντας μια νέα περιοχή εισόδου ~ 30 βολτ. Αυτό είναι ένα καλό σημείο που περιλαμβάνει όλες τις χαμηλές τάσεις που πιθανόν να συναντήσουμε (μπαταρίες 1,2/1,5 βολτ, κυψέλες νομισμάτων 3 βολτ, λογική 5 βολτ, μπαταρίες 9 βολτ και ράγες ισχύος 12 βολτ). Μια αντίσταση 22Kohm θα μπορούσε να αντικατασταθεί από την αντίσταση 10K δίνοντας μικρότερο εύρος αλλά υψηλότερη ανάλυση. Το υπολογιστικό φύλλο που περιλαμβάνεται σε αυτό το εγχειρίδιο μπορεί να σας βοηθήσει να επιλέξετε τιμές αντίστασης. Οι ανιχνευτές γείωσης και μέτρησης συνδέονται με την κεφαλίδα προγραμματισμού στο πίσω μέρος του ρολογιού. Λεπτομέρειες MCP1525: https://www.microchip.com/stellent/idcplgidcplg? IdcService = SS_GET_PAGE & nodeId = 1335 & dDocName = en019700

Βήμα 6: Προγραμματισμός κεφαλίδας/εξωτερικές συνδέσεις

Το ρολόι είναι «προγραμματιζόμενο». Μια κεφαλίδα ICSP βγαίνει στο πίσω μέρος έτσι ώστε να μπορεί να εγκατασταθεί νέο υλικολογισμικό. Η κεφαλίδα είναι μια σειρά θηλυκών πριζών χαμηλού προφίλ που βρήκα στο τοπικό μου κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών. Το ίδιο μπορεί να συμβεί αν κόψετε μια ποιοτική πρίζα DIP στη μέση. Συνδέω το βύσμα ICSP με μια κεφαλίδα pin "changer-changer"-εισάγετε ένα κομμάτι pin-header στην πρίζα και μετά συνδέστε το βύσμα ICSP στην κεφαλίδα του pin. Θα χρειαστείτε έναν προγραμματιστή ICSP για να βάλετε νέο λογισμικό στο ρολόι. Ένας απλός προγραμματιστής JDM2 ICSP περιλαμβάνεται στα αρχεία Cadsoft Eagle.

Όταν δεν χρησιμοποιείται για προγραμματισμό, η κεφαλίδα ICSP μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συλλογή δεδομένων, καταγραφή συμβάντων κ.λπ. Όλες οι ακίδες ICSP είναι διαθέσιμες για χρήση, όπως σημειώνεται στον παρακάτω πίνακα. Ο πείρος του μετρητή τάσης (πείρος 1/6) είναι σχεδόν αφιερωμένος σε αυτή τη χρήση λόγω του διαχωριστή τάσης. Πολύμετρο - ADC, I/O, με διαχωριστικό αντίστασης. (PIN2, PORTA0/AN0) MCLR - μόνο καρφίτσα εισόδου. Εισαγωγή σκανδάλης Schmitt για σήματα με θόρυβο. (PIN1, RE3) Vcc - +3 βολτ Vss - στοιχεία ακίδων γείωσης - Είσοδος/έξοδος με διακοπή κατά την αλλαγή, προαιρετικό αδύναμο pull -up (PIN27, RB6) Ρολόι - I/O με διακοπή κατά την αλλαγή, επιλογή αδύναμο pull-up (PIN28, RB7)

Βήμα 7: Υλικολογισμικό

Το υλικολογισμικό γράφτηκε χρησιμοποιώντας δωρεάν έκδοση mikroBasic. Το τρέχον υλικολογισμικό είναι v0.1. Τα μελλοντικά firmware θα είναι πιθανώς γραμμένα σε C. Οι επιλογές διαμόρφωσης ορίζονται στο υλικολογισμικό. Θα πρέπει να είναι οι εξής: MCLR - DISABLEDBODEN/BOREN - DISABLEDWDT - DISABLEDOscillator -Internal Osc, NO clock -out. Δεν μπόρεσα να προγραμματίσω το 16F913 με το αγαπημένο μου λογισμικό προγραμματισμού PIC (WinPIC800), αλλά το WinPIC του DL4YHS δούλεψε πολύ (https://www.qsl.net/dl4yhf/winpicpr.html).v0.1Διαμόρφωση/Σύστημα μενού - Οι επιλογές μενού μετακινούνται στην οθόνη και επιλέγονται/προωθούνται χρησιμοποιώντας τα δύο κουμπιά εισόδου. Time - εμφανίζει την ώρα σε δυαδική μορφή (προεπιλογή όταν πατάτε ένα κουμπί). Κλικ - μετρητής. Περιστασιακά, βρίσκομαι να κάνω μετρήσεις. Η κυκλοφορία μετράει, η μέτρηση των πτηνών, οτιδήποτε. Ο 01/\/atch υπογράφεται ως δυαδικός μετρητής. Λειτουργία Club - Η πραγματική αξία κάθε ρολογιού καθορίζεται από τη λειτουργία "club". Η 01/\/atch χρησιμοποιεί μια γεννήτρια τυχαίων αριθμών για να αναβοσβήνει μοτίβα στην οθόνη LED. Είναι επίσης δυνατό να συμπεριλάβετε θραύσματα λέξεων χρησιμοποιώντας την εσωτερική βιβλιοθήκη γραμματοσειρών μήτρας (περισσότερα στο μέλλον). Η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί με το κουμπί 1. Το τελικό πακέτο αναβάθμισης κλαμπ θα περιλαμβάνει αισθητήρα θερμοκρασίας που ελέγχει το ρυθμό αλλαγής μοτίβου. Καθώς ο χρήστης θερμαίνεται, τα μοτίβα αλλάζουν γρηγορότερα. Μετρητής τάσης - τάσης. Αυτή τη στιγμή εμφανίζει την ακατέργαστη ανάγνωση ADC σε 10 bits. Θα αναβαθμιστεί στην πραγματική τιμή βολτ σε v0.2. Ρύθμιση - Ρύθμιση χρόνου. Έξοδος - Έξοδος από το μενού, θέση PIC σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας.

Βήμα 8: Σύστημα κύλισης μενού

Σύστημα μενού κύλισης Οι λειτουργίες είναι προσβάσιμες μέσω του συστήματος μενού κύλισης. Τα στοιχεία του μενού φορτώνονται ως χάρτες bit σε έναν πίνακα και μετακινούνται συνεχώς "προς τα πάνω". Η κύλιση βασίζεται σε πολλαπλάσιο πρόγραμμα οδήγησης Timer0 mux. Το μενού κύλισης "λήγει" χρησιμοποιώντας ένα πολλαπλό χρονόμετρο1 (μετρητής δευτερολέπτων) μετά από περίπου 10 δευτερόλεπτα. Επιλογές μενού (Χρήση του ρολογιού) (Αυτό ισχύει για την έκδοση υλικολογισμικού 0.1) Όταν τοποθετηθεί μια νέα μπαταρία στο ρολόι, εμφανίζει το "SET "προεπιλογή επιλογή μενού". Αγγίξτε το κουμπί 2 για να μπείτε στη λειτουργία ρύθμισης. Θα εμφανιστεί η τρέχουσα ώρα (12:11). Χρησιμοποιήστε το κουμπί 1 για να αυξήσετε τις ώρες, αγγίξτε το κουμπί 2 για να προχωρήσετε στην επόμενη μονάδα ώρας (ώρες, 10 λεπτά, λεπτά). Αγγίξτε το κουμπί 2 αφού ρυθμιστούν τα λεπτά για εξοικονόμηση χρόνου και επιστροφή στο μενού κύλισης. Για εξοικονόμηση ενέργειας, η οθόνη και ο PIC είναι συνήθως απενεργοποιημένοι. Αγγίξτε το κουμπί 1 για να ενεργοποιήσετε το PIC και να εμφανίσετε την τρέχουσα ώρα για 10 δευτερόλεπτα. Αγγίξτε το κουμπί 2 ενώ εμφανίζεται η ώρα για πρόσβαση στο σύστημα μενού κύλισης. Οι λειτουργίες του ρολογιού είναι προσβάσιμες μέσω του μενού κύλισης. Αγγίξτε το κουμπί 1 για να προχωρήσετε στο επόμενο στοιχείο μενού, αγγίξτε το κουμπί 2 για να επιλέξετε ένα στοιχείο μενού. Δείτε το εν ενεργεία: https://www.youtube.com/embed/l_tApl3JmmM Οι λειτουργίες κουμπιού για κάθε επιλογή μενού περιγράφονται στον πίνακα παρακάτω. Τα Β1 και Β2 είναι συντομογραφίες του κουμπιού 1 και του κουμπιού 2.

Βήμα 9: Οδικός χάρτης υλικολογισμικού

v0.2

Επιβεβαίωση/Διάλογος εξόδου. Ρύθμιση-Επεκτείνετε τις επιλογές ρύθμισης για να συμπεριλάβετε: Διάρκεια χρόνου/χρονικό όριο μενού (και λειτουργία πάντα ενεργοποιημένη). Φωτεινότητα (κύκλος λειτουργίας). Ταχύτητα κύλισης. Αναβάθμιση γραμματοσειράς μενού -'E 'και' B 'φαίνονται πολύ άσχημα, χρησιμοποιήστε' e ',' b '. Μετακίνηση σε ταλαντωτή 1Mhz ή 32.768khz (4MHz σε v0.1). v0.3 Χρονόμετρο (αύξηση χρόνου προς τα εμπρός) -Αρχίζει να μετρά δευτερόλεπτα και μετά αυξάνει λεπτά και ώρες μετά το όριο εμφάνισης 15:59. Χρονόμετρο/Ξυπνητήρι (αύξηση χρόνου προς τα πίσω) -Ένας χρονοδιακόπτης αποσυγκέντρωσης, όλα τα LED αναβοσβήνουν όταν ο χρονοδιακόπτης φτάσει τα 0. EEPROM (τιμές καταγραφής στη μνήμη flash) -Αποθηκεύστε τάσεις, μετρήσεις, επιλογές, χρόνους χρονόμετρου κ.λπ. για να αναβοσβήνει η μνήμη EEPROM. -Αριθμός ημερών λειτουργίας από την αλλαγή μπαταρίας. Επίσης: αριθμός ωρών με ενεργοποιημένη την οθόνη. v0.4 Εξωτερικές δυνατότητες υλικού (με χρήση κεφαλίδας ICSP): Καταγραφή συμβάντος σε διακοπή. Οδόμετρο/Ταχύμετρο ποδηλάτου. Ρυθμιζόμενη οθόνη μονάδας (δυαδική ή δεκαδική γραμματοσειρά).

Βήμα 10: PCB

Το PCB και το κύκλωμα είναι σε μορφή αετού. Περιέλαβα επίσης μια δέσμη βιβλιοθηκών που χρησιμοποιούσα για να φτιάξω τον πίνακα που μπορεί να χρειαστεί.

Το PCB έχει σχεδιαστεί με κυρίως εξαρτήματα τοποθέτησης σε επιφάνεια. Ο πίνακας κατασκευάστηκε με διαφάνειες inkjet σε έναν πίνακα θετικών φωτογραφιών. Αυτή ήταν η πρώτη μου σανίδα επιφανείας (τόσο χάραξη όσο και συναρμολόγηση). Έφτιαξα έναν πίνακα μονής όψης και χρησιμοποίησα καλώδια για άλματα για τα ίχνη του κάτω στρώματος. Ο πίνακας κατασκευάστηκε με γνώμονα την κατασκευή της Olimex, οπότε το αρχείο ελέγχου κανόνα 10mill χρησιμοποιήθηκε κατά το σχεδιασμό του πίνακα. Τίποτα δεν είναι τρομερά μικρό, αλλά σίγουρα είναι δύσκολο. Όλα ήταν κολλημένα με το χέρι χρησιμοποιώντας ένα σίδερο 10 ευρώ, κολλητικό και ένα έντονο φως. Δεν χρειαζόταν μεγεθυντικός φακός. Ο κρύσταλλος αφέθηκε ως στοιχείο συναρμολόγησης επιφάνειας. Το μεταλλικό δοχείο είναι ένα χαρακτηριστικό στοιχείο και πολύ πιο αναγνωρίσιμο από ένα μαύρο κουτί επιτοίχιας τοποθέτησης. Το πρωτότυπο στην εικόνα χρησιμοποιεί επίσης μια αναφορά τάσης TO-92-το τελικό PCB υποδεικνύει μια έκδοση SOT-23 που δεν είχα (ακόμα) στο χέρι όταν έφτιαξα τον πίνακα. Το Circuit και το PCB βρίσκονται στο αρχείο του έργου (μορφή Cadsoft Eagle - δωρεάν έκδοση www.cadsoft.de). Η τοποθέτηση εξαρτήματος μπορεί να δει στο αρχείο PCB. Έκανα επίσης ένα PDF με το επάνω στρώμα να καθρεφτίζεται και να αντιγράφεται αρκετές φορές. Αυτό πρέπει να είναι έτοιμο για μεταφορά γραφίτη ή διαδικασία φωτογραφίας. Λίστα ανταλλακτικών (μέσω οπής) 32.768kHz Watch Crystal (0206 μεταλλικό δοχείο) Κεφαλίδα καρφιτσών -x4 Κεφαλίδα προγραμματισμού - 6 ακίδες Λίστα μερών (τοποθέτηση σε επιφάνεια) SO -300 PIC16F1206 0.1uF πυκνωτής 1206 33pf πυκνωτές - x2 1206 LED (κίτρινο, κόκκινο, πορτοκαλί, κλπ) -x12 1206 Resistor - 4x56 ohms 1206 Resistor - 3x1Kohm 1206 Resistor - 3x10Kohm 1206 Resistor - 3x100Kohm SOT -23 NPN transistor (100ma or more) SOT -23 PNP transistor (γενικής χρήσης) SOT -23 NPN Darlington transistor (γενικής χρήσης), hfe των 10000) Αναφορά τάσης SOT-23 MCP1525 (2,5 βολτ) Μπαταρία CR2032 3v λιθίου

Βήμα 11: Βάζοντας το ρολόι

Για να γίνει το ρολόι κατάλληλο για καθημερινή χρήση χρειάστηκε μια θήκη. Επισκέφθηκα τα AFF Materials (https://www.aff-materials.com/) για να αγοράσω ρητίνη πολυεστέρα. Ένας καλός τύπος εκεί μου πρότεινε να χρησιμοποιήσω ένα διαφανές εποξικό. Σύμφωνα με τον ίδιο, η πολυεστερική ρητίνη συρρικνώνεται ~ 5%, κάτι που μπορεί να σπάσει τις συνδέσεις στο PCB. Η διαφανής εποξική συρρικνώνεται μόνο ~ 2%. Πρότεινε επίσης ότι τα αέρια από τον πολυεστέρα ενδέχεται να βλάψουν τα συστατικά ενώ στεγνώσει. Δεν έχω δουλέψει ποτέ με ένα διαφανές εποξικό, έκανα μερικές δοκιμές χύτευσης. Ξεκίνησα ρίχνοντας μερικά δείγματα σε ένα δίσκο παγάκι. Το ηλιέλαιο, το λιπαντικό σιλικόνης και το λιπαντικό ποδηλάτων σιλικόνης δοκιμάστηκαν ως παράγοντες απελευθέρωσης. Ένα δείγμα έγινε χωρίς παράγοντα απελευθέρωσης. Τα λιπαντικά σιλικόνης έχουν χάντρες στο κάτω μέρος του καλουπιού και αφήνουν σημάδια στο επόξυ. Ο έλεγχος απορροφά στο κάτω μέρος του καλουπιού. Το λάδι λειτούργησε αρκετά καλά, αλλά άφησε ένα μικρό υπόλειμμα στην εποξική. Στη συνέχεια, έπρεπε να μάθω πώς να κάνω χύτευση πολλαπλών στρωμάτων με αυτό το υλικό. Μια ρητίνη πολυεστέρα συνήθως χύνεται σε στρώσεις. Ένα πρώτο στρώμα αφήνεται να πήξει (περίπου 15 λεπτά) σε πηκτή. Ένα αντικείμενο τοποθετείται στο πρώτο στρώμα και ένα δεύτερο στρώμα φρέσκιας ρητίνης χύνεται από πάνω. Ο χρόνος εργασίας του εποξικού μου είναι περίπου 60 λεπτά. Έριξα ένα πρώτο στρώμα και το έλεγξα μετά από 30 λεπτά - ακόμα μαλακό. Μετά από περίπου 1 ώρα και 15 λεπτά το πρώτο στρώμα είχε σκληρύνει αρκετά για να τοποθετήσει ένα αντικείμενο πάνω του. Για αυτήν τη δοκιμή, έβαλα την πλακέτα δοκιμής LED που φαίνεται στο βήμα 2 με την όψη προς τα κάτω στο πρώτο στρώμα και καλυμμένη με ένα στρώμα φρέσκου εποξειδικού. Αυτό λειτούργησε υπέροχα, τα LED δεν έβγαιναν από τον πίνακα. Κατέληξα εδώ ότι απουσιάζοντας ένα κατάλληλο καλούπι, η πιο καθαρή επιφάνεια που μπορώ να κάνω είναι η διεπαφή αέρα/εποξειδίου. Η «κορυφή» του casting έχει ένα σημαντικό λάθος. Το miscus περιορίζεται στην άκρη του περιβλήματος και αφαιρείται εύκολα με ένα μύλο. Για την πρώτη πραγματική δοκιμή χρειάστηκα ένα ορθογώνιο πλαστικό καλούπι. Η καλύτερη επιλογή που βρήκα ήταν ένα δοχείο «smeer kaas». Δεν ήταν τέλειο, οπότε το έκανα μικρότερο με μερικά στρώματα αφρώδους υλικού τυλιγμένο με ταινία. Αυτό δεν ήταν ένα αστρικό καλούπι, αλλά η επιλογή της κορυφής ως επιφάνεια της οθόνης μου έδωσε λίγο περιθώριο. Το καλούπι σκουπίστηκε ελαφρά με λάδι σε χαρτί κουζίνας. Έβγαλα τη διαδικασία πολλαπλών στρώσεων από πάνω. Συγκόλλησα καλώδια από τη θήκη μπαταρίας σε σχήμα νομίσματος στο PCB. Η θήκη του κυττάρου ήταν κολλημένη εν θερμώ (εντάξει, κολλημένη με κολλητική ουσία) στο κάτω μέρος του PCB. Η θήκη της μπαταρίας ήταν γεμάτη με αυτοκόλλητη ετικέτα και η κεφαλίδα προγραμματισμού προστατεύτηκε με ακόμα περισσότερη κολλητική κόλλα (η πλαστελίνη θα λειτουργούσε επίσης τέλεια). Στη συνέχεια τοποθετήθηκε, με την όψη προς τα πάνω, στο καλούπι. Το αυτοκόλλητο που προστατεύει την μπαταρία και την κεφαλίδα πιέστηκε σταθερά στο κάτω μέρος του καλουπιού, αγκιστρώνοντας το ρολόι στη θέση του. Διαυγές εποξικό χύθηκε στο καλούπι μέχρι να καλύψει το ρολόι. Οι κεφαλίδες ήταν ακόμα πολύ μακριές, αλλά μπορούν να κοπούν αφού στεγνώσει το εποξικό. Το ρολόι απελευθερώθηκε από το καλούπι μετά από περίπου 36 ώρες. Το προστατευτικό στόκος αφαιρέθηκε με ένα κατσαβίδι. Οι άκρες εξομαλύθηκαν με ένα μύλο τρυπανιού. Το ρολόι ήταν λίγο μεγάλο για να φορεθεί ως ρολόι χειρός. Mayσως προσπαθήσω να το κόψω αν βρω ένα πριόνι μπάντας. Προς το παρόν, θα είναι ρολόι τσέπης. Το tape-over-foamcore έδωσε μια δροσερή υφή και εξαιρετικά καθαρή επιφάνεια. Την επόμενη φορά θα προσπαθήσω να φτιάξω ολόκληρο το καλούπι χρησιμοποιώντας αυτό το υλικό, κάτι περισσότερο στη γειτονιά του μεγέθους ρολογιού καρπού.

Βήμα 12: Περαιτέρω βελτιώσεις

Εκτός από τις ενημερώσεις λογισμικού που περιγράφονται στο χάρτη πορείας, υπάρχουν αρκετοί τομείς για βελτίωση.

Υλικό Μια μήτρα 4x5 των 0805 LED θα καταλάμβανε τον ίδιο χώρο με την υπάρχουσα συστοιχία 1206. Αγόρασα διάφορους τύπους LED 0805 για να δοκιμάσω σε μελλοντικά σχέδια. Ο προηγουμένως αναφερόμενος αισθητήρας θερμοκρασίας θα μπορούσε να προστεθεί για να δημιουργήσει ένα προηγμένο πακέτο αναβάθμισης "club-mode". Το PCB σχεδιάστηκε για κατασκευή από την Olimex ως σανίδα διπλής όψης (~ 33 $). Δουλεύουν απευθείας από αρχεία Eagle και κάνουν panel (δημιουργούν πολλαπλούς μικρότερους πίνακες από έναν μεγάλο πίνακα) δωρεάν. Δεν το έχω κάνει αυτό, αλλά θα αγόραζα ένα αν τα είχε φτιάξει κάποιος άλλος. Λογισμικό Υπάρχει πολύς επιπλέον χώρος στο PIC. Προγραμματίζεται ταχύμετρο/οδόμετρο. Θα μπορούσαν να προστεθούν παιχνίδια.